Схемы включения и основные параметры биполярных транзисторов

Усилительные свойства транзистора вытекают из его технологического исполнения и принципа действия.

Усилительные свойства транзистора оценивают обычно по величине так называемого статического коэффициента передачи тока. который обозначается h_21э (или β). Этот коэффициент показывает, во сколько раз изменение тока коллектора больше вызвавшего его изменения тока базы. У большинства исправных транзисторов величина h_21э составляет от 10—12 до 200—300.

Управляющее свойство транзистора заключается в том, что большим током коллектора можно управлять достаточно маленьким током базы. Причем в активном режиме малое изменение тока базы прямо пропорционально большому изменению тока коллектора:

Биполярный транзистор является трехэлектродным прибором. Для использования транзистора в качестве усилителя напряжения, тока или мощности входной сигнал, который надо усилить, можно подавать на два каких - либо входных электрода и с двух выходных электродов снимать усиленный сигнал. При этом один из электродов обязательно будет общим. Он и определяет название способа включения транзистора: по схеме общего эмиттера (ОЭ), по схеме общего коллектора (ОК), по схеме общей базы (ОБ).

Рис. 5 Схемы включения транзисторов.

Входная, или управляющая, цепь служит для управления работой транзистора. В выходной, или управляемой, цепи получаются усиленные колебания.

Включение p-n-р транзистора по схеме ОЭ показано на (рис. 5, а). Напряжение источника питания на коллекторе транзистора U_{и. п.} подается через резистор Rк, являющийся нагрузкой, на эмиттер - через общий «заземленный» проводник, обозначаемый на схемах знаком . Входной сигнал через конденсатор связи С_св. подается к выводам базы и эмиттера транзистора, а усиленный сигнал снимается с выводов эмиттера и коллектора. Эмиттер при таком включении транзистора является общим для входной и выходной цепей. Существенным недостатком усилительного каскада на транзисторе, включенном по такой схеме, является его сравнительно малое входное сопротивление - всего 500-1000 Ом, что усложняет согласование усилительных каскадов, транзисторы которых включают по такой же схеме: эмиттерный р - n переход транзистора включен в прямом, т.е. пропускном, направлении. Выходное сопротивление каскада достаточно большое (2-20 кОм) и зависит от сопротивления нагрузки Rк и усилительных свойств транзистора.

Включение транзистора по схеме ОК показано на (рис. 5, б). Входной сигнал подается на базу и эмиттер через эмиттерный резистор Rэ, который является частью коллекторной цепи. С этого же резистора, выполняющего функцию нагрузки транзистора, снимается и выходной сигнал. Таким образом, этот участок коллекторной цепи является общим для входной и выходной цепей, поэтому и название способа включения транзистора - ОК. Каскад с транзистором, включенным по такой схеме, по напряжению дает усиление меньше единицы. Усиление же по току получается примерно такое же, как если бы транзистор был включен по схеме ОЭ. Входное сопротивление такого каскада может составлять 10 - 500 кОм, что хорошо согласуется с большим выходным сопротивлением каскада на транзисторе, включенном по схеме ОЭ. По существу, каскад не дает усиления по напряжению, а лишь как бы повторяет подведенный к нему сигнал. Поэтому транзисторы, включаемые по такой схеме, называют также эмиттерными повторителями.

Когда на вход усилителя подается напряжение с источника входного сигнала, обладающего сопротивлением Rвх., на резисторе Rэ, являющемся нагрузкой транзистора, выделяется напряжение усиленного сигнала, которое через резистор Rвх. оказывается приложенным к базе в противофазе. При этом между эмиттерной и базовой цепями возникает очень сильная отрицательная обратная связь, сводящая на нет усиление каскада по напряжению.

При включении транзистора по схеме с ОБ (рис. 5, в) база транзистора через конденсатор Сб по переменному току заземлена, т. е. соединена с общим проводником питания. Входной сигнал через конденсатор Ссв. подают на эмиттер и базу, а усиленный сигнал снимают с коллектора и с заземленной базы. База, таким образом, является общим электродом входной и выходной цепей каскада. Такой каскад дает усиление по току меньше единицы, а по напряжению - такое же, как транзистор, включенный по схеме с ОЭ (10 - 200). Схема обладает очень малым входным сопротивлением, порядка нескольких десятков Ом (30-100) Ом.

Режим работы транзистора как усилителя определяется напряжениями на его электродах, токами в его цепях и, конечно, параметрами самого транзистора.

Дата добавления: 2015-05-06